01產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

02 【燃?xì)廨啓C(jī)】簡(jiǎn)介

燃?xì)廨啓C(jī)是一種 “能量接力器”，將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力或電能。它的工作分三步：壓縮空氣、燃燒燃料、燃?xì)馀蛎涀龉Γ瑢?duì)應(yīng)壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪三大部件。

燃機(jī)葉片是燃?xì)廨啓C(jī)的 “心臟部件”，價(jià)值占比最高，工作在高溫高壓等極端環(huán)境，技術(shù)壁壘極高。以航空發(fā)動(dòng)機(jī)為例，葉片價(jià)值占比 35%，其中渦輪葉片（燃?xì)廨啓C(jī)透平葉片）占葉片價(jià)值的 63%。

分類

按功率大小劃分，分為重型、中型、輕型。其中單機(jī)功率超過 50MW 的重型燃?xì)廨啓C(jī)，是天然氣發(fā)電的核心裝備，相當(dāng)于電網(wǎng)的 “主力機(jī)組”。它靠連續(xù)燃燒的高溫燃?xì)馔苿?dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，憑借高效、低排放、可靈活調(diào)峰的特點(diǎn)，在發(fā)電市場(chǎng)中作用關(guān)鍵，同時(shí)具備功率密度高、運(yùn)行穩(wěn)定、啟停快的優(yōu)勢(shì)。

按渦輪前溫度分為 B、E、F、G/H、J 級(jí)，溫度越高效率越強(qiáng)，每提升 100℃，聯(lián)合循環(huán)效率可增約 2 個(gè)百分點(diǎn)，但材料與冷卻設(shè)計(jì)的難度會(huì)指數(shù)級(jí)上升。

03 上游產(chǎn)業(yè)鏈--核心零部件

燃?xì)廨啓C(jī)就像一座精密的能量加工廠，成本分布與技術(shù)壁壘高度集中：

葉片占總成本約 35%，是整個(gè)設(shè)備的核心部件，也是技術(shù)迭代慢、全球產(chǎn)能不足的環(huán)節(jié)，尤其是渦輪葉片，作為熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的關(guān)鍵載體，附加值和毛利率顯著高于其他部件；

壓氣機(jī)成本占比 15%-20%，負(fù)責(zé)為燃燒提供高壓空氣；燃燒室占比 10%-15%，是燃料與壓縮空氣混合燃燒、產(chǎn)生推動(dòng)渦輪做功的高溫高壓氣體的場(chǎng)所；渦輪占比 10%-15%，與葉片配合完成能量轉(zhuǎn)化；高溫合金等關(guān)鍵材料占比 20%-30%，作為制造核心部件的基礎(chǔ)，其性能直接影響設(shè)備的使用壽命與運(yùn)行表現(xiàn)。

03-1、燃?xì)廨啓C(jī)葉片

燃?xì)廨啓C(jī)葉片分為冷端壓氣機(jī)葉片和熱端渦輪葉片。

壓氣機(jī)葉片負(fù)責(zé)分級(jí)壓縮空氣，材料隨工況逐步升級(jí)；渦輪葉片是核心部件，采用特殊合金與冷卻結(jié)構(gòu)，可在遠(yuǎn)超材料熔點(diǎn)的超高溫環(huán)境下工作，將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力。

分類情況

燃?xì)廨啓C(jī)葉片可按部件、氣流順序、壓力等級(jí)和動(dòng)靜功能分類，不同工況下的葉片在材料、冷卻設(shè)計(jì)和技術(shù)門檻上差異明顯，其中熱端高壓動(dòng)葉的技術(shù)壁壘最高。

市場(chǎng)規(guī)模

全球燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)未來十年將迎來快速增長(zhǎng)，規(guī)模預(yù)計(jì)從 2025 年的約 300 億美元，翻倍至 2035 年的約 610 億美元。

這股增長(zhǎng)由能源轉(zhuǎn)型與電力需求推動(dòng)，前期穩(wěn)步擴(kuò)張，后期增速還會(huì)進(jìn)一步加快，行業(yè)發(fā)展?jié)摿?qiáng)勁。

行業(yè)格局

全球燃?xì)廨啓C(jī)葉片市場(chǎng)高度集中，美國(guó) PCC 和 Howmet 兩家企業(yè)合計(jì)占據(jù)超 70% 的市場(chǎng)份額，是 GE、西門子等國(guó)際巨頭的核心供應(yīng)商。

國(guó)內(nèi)廠商中，應(yīng)流股份和萬澤股份是國(guó)產(chǎn)替代的代表，其中應(yīng)流已切入國(guó)際巨頭供應(yīng)鏈，萬澤則突破了單晶葉片等關(guān)鍵技術(shù)，正在追趕國(guó)際水平。

03-2、壓氣機(jī)

壓氣機(jī)相當(dāng)于燃?xì)廨啓C(jī)的 “空氣增壓泵”，核心結(jié)構(gòu)遵循 “動(dòng) + 靜 + 殼” 的三級(jí)配置：它從大氣中吸入空氣，通過多級(jí)葉輪逐級(jí)增壓后送往燃燒室。

其中轉(zhuǎn)子（動(dòng)葉）是多級(jí)葉輪固定在主軸上的核心組件，隨軸高速旋轉(zhuǎn)，直接對(duì)空氣做功，是增壓的動(dòng)力源；每?jī)杉?jí)動(dòng)葉之間裝有靜止的靜葉，負(fù)責(zé)整流、導(dǎo)向并將空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能；外層機(jī)匣承載靜葉、形成氣流通道，并精準(zhǔn)控制轉(zhuǎn)子與靜葉的間隙，保障整體氣動(dòng)效率與運(yùn)行安全。

壓氣機(jī)是渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的核心模塊，賽峰每年為 LEAP 等發(fā)動(dòng)機(jī)采購 150 萬片葉片，全球壓氣機(jī)葉片供應(yīng)鏈主要集中在歐美、中國(guó)和日本。

海外供應(yīng)商成本高昂、可靠性下降，普惠旗下以色列 BTL 工廠將關(guān)閉壓氣機(jī)葉片生產(chǎn)線，而航亞科技自 2016 年起向賽峰批量供貨，目前至 2030 年的長(zhǎng)協(xié)份額不低于 50%，成為重要的國(guó)產(chǎn)替代供應(yīng)商。

03-3、燃燒室

燃燒室是燃?xì)廨啓C(jī)的 “能量心臟”，負(fù)責(zé)將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，生成超 1500℃的高溫燃?xì)馔苿?dòng)渦輪，燃?xì)鉁囟仍礁撸瑱C(jī)組效率和功率越高。

其中，火焰筒靠復(fù)合冷卻與涂層抵御高溫；燃料噴嘴霧化混合燃料，支持天然氣、氫氣雙燃料；過渡段均勻?qū)猓档蜏囟然兣c壓力損失。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室按結(jié)構(gòu)特征可分為管式、管環(huán)式和環(huán)形三類，其中環(huán)形燃燒室是現(xiàn)代民航發(fā)動(dòng)機(jī)的主流選擇，CFM、PW 等系列的民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)都普遍采用這種設(shè)計(jì)。

全球燃燒室熱端部件市場(chǎng)由幾家頭部企業(yè)主導(dǎo)，美國(guó) CPI 專攻火焰筒等部件的制造與再制造，服務(wù)美國(guó)電站客戶；

美國(guó) APG 具備高溫合金加工能力，為 GE、西門子等巨頭提供部件服務(wù)；

荷蘭 Thomassen Energy 主打氫燃料燃燒器技術(shù)，可支持全比例氫燃料，同時(shí)提供部件制造與修復(fù)服務(wù)。

03-4、渦輪

渦輪作為燃?xì)廨啓C(jī)的動(dòng)力輸出核心，承接燃燒室排出的高溫燃?xì)獠⑴蛎涀龉Γ源藥?dòng)壓氣機(jī)與發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。渦輪由多級(jí)動(dòng)靜葉片搭配組成，動(dòng)葉依靠冷卻結(jié)構(gòu)與耐高溫涂層完成能量轉(zhuǎn)換，靜葉負(fù)責(zé)規(guī)整氣流方向，渦輪盤承載葉片受力，渦輪軸統(tǒng)一輸出整體動(dòng)力。

作為燃?xì)廨啓C(jī)的 “心臟部件”，熱端葉片的全球市場(chǎng)被少數(shù)國(guó)際巨頭主導(dǎo)，美國(guó) PCC、Howmet 和法國(guó) Aubert & Duval 是行業(yè)的頭部玩家，分別在精密鑄造、耐高溫涂層和高溫合金母料領(lǐng)域構(gòu)筑了深厚壁壘，支撐著全球高端機(jī)型的生產(chǎn)；

國(guó)內(nèi)企業(yè)則在國(guó)產(chǎn)替代浪潮中快速突破，應(yīng)流股份、鋼研高納和萬澤股份分別在高端葉片制造、母料供應(yīng)和市場(chǎng)化供貨上取得進(jìn)展，部分產(chǎn)品已切入國(guó)際巨頭供應(yīng)鏈，成為打破海外壟斷的關(guān)鍵力量。

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04 中游產(chǎn)業(yè)鏈--燃?xì)廨啓C(jī)

04-1、整機(jī)及規(guī)模

燃?xì)廨啓C(jī)可按透平入口的燃?xì)鉁囟龋赐苿?dòng)渦輪做功的 “火力強(qiáng)度”）分為 E 級(jí)、F 級(jí)和 H 級(jí)，溫度越高，機(jī)組的發(fā)電效率和輸出功率越強(qiáng)。其中 E 級(jí)的透平入口溫度約 1100℃，F(xiàn) 級(jí)約 1200℃，而 H 級(jí)的溫度達(dá)到 1400℃以上，是目前全球透平入口溫度最高、功率最大、效率最高的頂級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)。

隨著冶金、冷卻和熱障涂層技術(shù)的進(jìn)步，燃?xì)廨啓C(jī)已發(fā)展到以西門子、GE、安薩爾多 H 級(jí)及三菱 J 級(jí)為代表的最高階段，核心技術(shù)與市場(chǎng)份額由這四家巨頭主導(dǎo)；相比傳統(tǒng) E/F 級(jí)機(jī)型，H/J 級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的功率與發(fā)電效率都實(shí)現(xiàn)了顯著提升。

全球燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)正迎來旺盛需求，2022 年因電力企業(yè)對(duì) H/J 級(jí)機(jī)型的采購熱情，訂單規(guī)模已突破 50 萬兆瓦；預(yù)計(jì)到 2025 年，裝機(jī)容量訂單將從 2024 年的 58GW 增至 71GW，臺(tái)數(shù)從 471 臺(tái)增至 964 臺(tái)。

但市場(chǎng)也呈現(xiàn)單機(jī)功率大型化的趨勢(shì)，以 H/J 級(jí)超大型機(jī)組為例，單臺(tái)功率的提升會(huì)讓同等裝機(jī)需求下所需的機(jī)組數(shù)量減少，一定程度上壓低了整體臺(tái)數(shù)銷量。

04-2、國(guó)內(nèi)整機(jī)制造

我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)已形成清晰的梯隊(duì)格局：以國(guó)家戰(zhàn)略平臺(tái)為引領(lǐng)、三大電氣集團(tuán)為主體主攻重型燃機(jī)，航發(fā)及船舶集團(tuán)在中小型燃機(jī)領(lǐng)域形成補(bǔ)充，國(guó)產(chǎn)中小燃機(jī)已實(shí)現(xiàn)譜系化自主可控，重燃領(lǐng)域也取得了里程碑式突破。

其中，中國(guó)重燃作為國(guó)家級(jí)攻關(guān)平臺(tái)，聚焦 F 級(jí)、H 級(jí)重型燃機(jī)研發(fā)，其自主研制的 300 兆瓦級(jí) F 級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)已于 2024 年下線，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在該領(lǐng)域從無到有的突破；

東方電氣、上海電氣、哈爾濱電氣三大電氣集團(tuán)則依托國(guó)家專項(xiàng)，推進(jìn)重型燃機(jī)全鏈條自主化，主要面向大型發(fā)電項(xiàng)目；

軍工央企與地方國(guó)企則各有側(cè)重，航發(fā)集團(tuán)開拓中小型燃機(jī)市場(chǎng)，中船集團(tuán)支撐艦船裝備發(fā)展，南京汽輪電機(jī)、汽輪科技等地方國(guó)企也參與其中；

此外，杰瑞股份作為民營(yíng)系統(tǒng)集成商，通過與國(guó)際廠商合作采購成熟機(jī)型，再依托自身工程能力提供模塊化電力解決方案，服務(wù)海外市場(chǎng)需求。

04-3、全球格局

全球燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)長(zhǎng)期由西門子能源、GE Vernova、三菱重工三大巨頭主導(dǎo)，合計(jì)占據(jù)約 80% 的份額，格局已從早期 GE 一家獨(dú)大演變?yōu)槿愣αⅰ?/strong>

在區(qū)域市場(chǎng)中，每個(gè)地區(qū)都有本土或傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)：歐洲由西門子能源占據(jù) 40% 份額，中東和北美由 GE Vernova 各占約 50%，亞洲則由三菱重工拿下 45% 的份額，除歐洲外，其他地區(qū)的頭部企業(yè)優(yōu)勢(shì)都非常明顯。

全球重型燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)是典型的寡頭格局，西門子能源、GE Vernova、三菱重工三家巨頭合計(jì)占據(jù)約 80% 的市場(chǎng)份額，剩下的安薩爾多及其他廠商份額均在 10% 以下，行業(yè)集中度極高。

04-4、商業(yè)模式

燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)采用 “設(shè)備銷售 + 后市場(chǎng)服務(wù)” 的模式，機(jī)組生命周期長(zhǎng)達(dá) 25-30 年，后續(xù)維護(hù)、升級(jí)服務(wù)帶來的穩(wěn)定收入，是行業(yè)穩(wěn)健運(yùn)營(yíng)的核心。

隨著上世紀(jì) 90 年代末建設(shè)高峰投運(yùn)的機(jī)組陸續(xù)進(jìn)入更新期，疊加存量機(jī)組老化帶來的維護(hù)與升級(jí)需求，全球市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將從 2023 年的 376.4 億美元增長(zhǎng)至 2033 年的 868.4 億美元。

05 下游產(chǎn)業(yè)鏈--AIDC應(yīng)用需求

在 AI 普及和算力升級(jí)的推動(dòng)下，全球數(shù)據(jù)中心用電量正高速增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)中心機(jī)架的平均功率已從 2-3kW 提升至約 15kW，部分尖端機(jī)架功率達(dá) 50-100kW，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電網(wǎng)供電能力，造成電力缺口。

根據(jù) IEA 數(shù)據(jù)，2024 年全球數(shù)據(jù)中心耗電量為 415TWh，預(yù)計(jì)到 2030 年將增至 945TWh，其中美國(guó) AI 數(shù)據(jù)中心在 2025-2030 年還需額外 31GW 電力。

燃?xì)廨啓C(jī)憑借啟動(dòng)快、部署靈活、供電穩(wěn)定、成本低等優(yōu)勢(shì)，成為 AI 數(shù)據(jù)中心供電的優(yōu)選方案。

相比核電，它建設(shè)周期僅 2-4 年，速度更快；相比風(fēng)光電，它可快速調(diào)峰、穩(wěn)定性更強(qiáng)；相比柴油發(fā)電，它更環(huán)保、維護(hù)更便捷，綜合成本也處于較低水平。目前美國(guó)數(shù)據(jù)中心超過 40% 的電力由天然氣提供，預(yù)計(jì)到 2030 年，它仍將是數(shù)據(jù)中心的主要能源來源。

2025 年起，全球三大燃?xì)廨啓C(jī)巨頭訂單量持續(xù)走高：GE Vernova 電力板塊單季度新簽 24GW 合同，在手訂單合計(jì)達(dá) 83GW；西門子能源預(yù)計(jì)全年新接燃?xì)庥唵?26GW，同比增長(zhǎng) 63%，其中約四分之一來自數(shù)據(jù)中心需求，在手訂單達(dá) 78GW；三菱重工則預(yù)計(jì)全年聯(lián)合燃機(jī)訂單達(dá) 2.1 萬億日元，同比增長(zhǎng) 42%。

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